JPH11311366A - 自動混合水栓 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動混合水栓を、一次側の水圧が高くなって
も、取出す混合水の温度が設定温度よりも下がってくる
ことがないようにする。 【解決手段】 自動混合水栓の筒状弁に形成した混合弁
４の筒壁の外面で、その外面に設けるシール部材４２と
水弁４０との間の部位に、水入口２１から流入する水の
一次水圧を受けて該混合弁４を水弁４０側に押出す受圧
面Ｓを形設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、給湯施設の蛇口ま
たはシャワー等に組付けて、湯と水とを所望の割合に混
合し所望の温度の湯に調整して取出すように用いる自動
混合水栓についての改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従前の自動混合水栓は、サーモエレメン
トおよびそれに連繋して作動が制御される混合弁ならび
にサーモエレメントの作動により制御される混合弁の作
動範囲を調節する温度調節機構等の混合水栓の主要部
を、カートリッジ状の筒体内に組込み、この筒体を、外
筒状に形成した混合水栓のボディの内部に嵌装して、混
合水栓に組立てる形態のものについていえば、通常、図
１にあるように、自動混合水栓Ｗのボディ１を外筒状に
形成し、これの周壁に内外に透通する給水口１０と給湯
口１１とを軸方向に位置をずらして開設し、それらに、
給水配管に対して接続する水用の接続筒１２と、給湯配
管に対して接続する湯用の接続筒１３とを、ボディ１の
外周に突出させて組付ける。

【０００３】この外筒状のボディ１内に対し、カートリ
ッジ状に抜き挿し自在に嵌挿される内筒２を別に形成し
て、この内筒２内にサーモエレメント３を、それのワッ
クスが封入されている感温部３０が下方に位置し出入す
るピストン３１が上方に位置する姿勢として、該内筒２
の軸心線方向に沿い上下に自在に動くよう装入し、それ
の感温部３０を支承する支持部材３３と内筒２の下端に
設けたバネ受座２０との間に装設せるバネＡにより下方
に押し上げるよう付勢する。

【０００４】そして、このサーモエレメント３の感温部
３０の上方に連続するガイド筒部３２の外周に、筒弁状
に形成した混合弁４を、ガイド筒部３２と前記感温部３
０とで形成されるサーモエレメント３のボディと一緒に
上下に動くように組付ける。

【０００５】また、内筒２内の上端側には、内面側にス
プライン溝５０を具備するガイド筒５１と、外周側に前
記スプライン溝５０に嵌合する係合突起５２を具備し内
周側の上端側に雌ネジ５３を設けて前記ガイド筒５１内
に嵌装したねじ筒５４と、そのねじ筒５４内に上下可動
に装入してバネＢにより下方に押し出すよう付勢したピ
ストン支持金具５５と、下端側に前記ねじ筒５４の雌ネ
ジ５３に螺合する雄ネジ５６を設け、上端側にダイヤル
５７を設けて、胴部５８を前記ガイド筒５１の上端部位
に回転自在に嵌合する調節ねじ５９と、からなる温度調
節機構部５を組付ける。

【０００６】そして、内筒２の筒壁には、前述の外筒状
に形成した給水口１０および給湯口１１とそれぞれ対応
する部位に、水入口２１および湯入口２２をそれぞれ開
設する。

【０００７】また、ワックスサーモエレメント３のガイ
ド筒部３２に組付けて内筒２内に組込む前述の混合弁４
は、この内筒２の筒壁に開設した水入口２１および湯入
口２２の内側に位置して、該混合弁４の上端縁に形設し
た水弁４０と下端縁に形設した湯弁４１とによりこの水
入口２１および湯入口２２からの水および湯の流入量を
制御するようにする。

【０００８】また、内筒２の筒壁には、湯入口２２の下
縁の内側位置に、混合弁４の下縁に形設した湯弁４１と
対向する湯弁座２３を形設する。

【０００９】また、内筒２内の混合弁４の上方位置に
は、弁座金具６を装入して、それの下面に混合弁４の上
縁に形設した水弁４０と対向する水弁座６０を形設して
おき、これらにより、水入口２１から流入する水の流入
量と湯入口２２から流入する湯の流入量とを、それら水
と湯とが混合された混合水の温度を感知して作動するサ
ーモエレメントにより自動制御される混合弁４の動きに
よって変更して、所望に設定した温度の湯が混合水取出
口１４から取り出される自動混合水栓を構成するように
している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述の自動混合水栓Ｗ
は、ダイヤル５７を回して、取出す湯の温度を所望に設
定しておけば、水入口２１から流入する水と湯入口２２
から流入する湯とが混合し混合水となってサーモエレメ
ントの感温部３０に接触したときに、その混合水の温度
が設定温度より高い場合にはサーモエレメント３のピス
トン３１が押出されることでサーモエレメント３のボデ
ィが、バネＡの付勢に抗して下方に動いて、これに一体
的に組付けられている混合弁４を下方に動かし、水弁４
０と水弁座６０との間隔を拡げて水の流入量を多くする
とともに湯弁４１と湯弁座２３との間隔を狭めて湯の流
入量を少なくして、混合水取出口１４から取出される湯
の温度を下げ、また、サーモエレメント３の感温部３０
に接触してくる混合水の温度が設定温度よりも低い場合
には、バネＡのバネ圧によりサーモエレメント３のピス
トン３１が押し込まれてサーモエレメント３のボディが
上昇して、混合弁４が上方に動き、水弁４０と水弁座６
０との間隔を狭めて水の流入量を少なくするとともに湯
弁４１と湯弁座２３との間隔を拡げて湯の流入量を多く
して、混合水取出口１４から取出される湯の温度を上昇
させるようになって、取出す湯の温度が設定温度に保持
されるようになる筈であるが、実際には、取出す湯の温
度が設定温度より下がるようになる傾向がある。

【００１１】そして、この傾向は、接続筒１２に接続す
る給水配管により供給する一次側の水圧が高い場合に著
しくなっている。

【００１２】これは、一次側の水圧が高い場合には、水
弁４０と水弁座６０との間を流過する水の流速が早くな
るので、水弁４０と水弁座６０との間の隙間の調節を、
流速により生ずる水流の力に逆って行なわなければなら
ないことになるが、バネＡのバネ力だけで制御している
従来手段では、この流速に逆らう力が不足して、一次側
の水圧が高くなると水弁４０と水弁座６０との間の隙間
を大きくするようになる。

【００１３】このことから、バネＡの力だけで制御して
いる従来手段では、水圧が高くなるほど取出す混合水の
温度が設定温度よりも下がるようになる問題を生ぜしめ
ている。

【００１４】本発明は、従来手段に生じている上述の問
題を解消せしめるためになされたものであって、一次側
の水圧が高くなっても、取出す混合水の温度が設定温度
よりも下がってくることがないようにするよう自動混合
水栓を構成する新たな手段を提供することを目的とす
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】そして、本発明において
は、ボディ１内に、一端側に水弁４０を形成し他端側に
湯弁４１を形成した筒弁状の混合弁４を組付けたサーモ
エレメント３を、それの感温部３０側に連繋するバネＡ
によりピストン３１側に押出すよう付勢して組込むとと
もに、それのピストン３１の突出端部の支承位置を変更
調節する温度調節機構５を組込んで、そのサーモエレメ
ント３の感温作動により混合弁４を動かし、水入口２１
からの水の流入量と湯入口２２からの湯の流入量とを自
動制御する自動混合水栓Ｗにおいて、混合弁４の筒壁の
外面で、その外面に設けるシール部材４２と水弁４０と
の間の部位に、水入口２１から流入する水の一次水圧を
受けて該混合弁４を水弁４０側に押出す受圧面Ｓを形設
したことを特徴とする自動混合水栓を提起するものであ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明による自動混合水栓は、水
を導く給水配管を接続する接続筒と湯を導く給湯配管を
接続する接続筒と混合水を取出す蛇口・シャワーを接続
する接続筒を設けた外筒状のボディの内部に、サーモエ
レメントおよびそれの作動で自動制御されて動く筒状弁
の混合弁ならびにサーモエレメントの作動位置調節して
取出す混合水の設定温度を所望に変更する温度調節機構
を組込んで、自動混合水栓を構成する通常の形態のもの
の場合、また、外筒状のボディの内部に対し、カートリ
ッジ状に抜き差し自在に挿入する内筒を形成して、それ
の内部に、サーモエレメントおよび筒状弁の混合弁なら
びに温度調節機構を組込んでおいて、これを、外筒状の
ボディ内に嵌挿して組付けることで構成する形態の自動
混合水栓の場合の何れにあっも、サーモエレメントの作
動により自動制御されて動くよう組付ける筒状弁の混合
弁の構成およびその混合弁の水弁に対して水を導く水入
口の構成を除いた各部の構成については、従前手段の自
動混合水栓と同様に構成してよい。

【００１７】しかして、サーモエレメントに、それと一
体的に動くよう組付ける筒状弁の混合弁４は、図２にあ
るように、水入口２１から流入してくる水の流入量を制
御するよう、筒状弁の混合弁４の上端縁に形成して水弁
座６０に対向させる水弁４０の径ａを、混合弁４の筒壁
４ａの外面と内筒２の内壁面との間をシールするシール
部材４２より水入口２１側において、湯弁４１の径ｂよ
り僅かに大きくして、それにより形成される水弁４０の
径ａと湯弁４１の径ｂとの差分の受圧面にかかる一次水
圧が、混合弁４を水弁４０を閉める方向に動かすように
する。

【００１８】即ち、混合弁４には、それの水弁４０側を
閉める方向にかかる力をＦとし、一次水圧をＰとし、受
圧面の面積をＳとすると、Ｆ＝ＰＳ＋バネＡの力、とな
るようにする。

【００１９】このようにすることで、一次側の水圧が高
くなれば、それに伴い、混合弁４を、水弁４０を閉じる
方向に動かす力が増大するようになるから、水圧を上げ
ても、混合水取出口から取出す混合水温度が下がらない
ようになる。

【００２０】また、このように、混合弁４の筒壁４ａの
外面の水弁４０側に、一次水圧を受ける受圧面Ｓを形成
する場合、水入口２１から流入する水の圧力がこの受圧
面に有効にかかるようにするため、内筒２の内面の水入
口２１の下縁に臨む部位には、水入口２１と連通する空
室ｕを、受圧面Ｓの下方に位置するように形成してお
く。

【００２１】なお、内筒２に形成するこの空室ｕおよび
前述の水入口２１は、カートリッジ式ではない通常の形
態の自動混合水栓では、外筒状のボディに、水入口２１
および空室ｕを形成するようにする。

【００２２】この本発明による自動混合水栓Ｗは、水圧
≧湯圧、の場合を想定して構成しているものであり、水
圧≦湯圧となる場合にあっては、湯弁４１側の径ｂが水
弁４０側の径ａより僅かに大きくなるように形成して、
混合弁４の筒壁４ａの外面でシール部材４２よりも湯弁
４１側に、湯入口２２から流入してくる湯の圧力を受け
る受圧面Ｓを設けるようにすることで、同様の効果が得
られるようになる。

【００２３】この場合は、混合弁４を、水弁４０を閉め
る側に動かす力Ｆは、Ｆ＝バネＡの力−ＰＳとなる。

【００２４】

【実施例】次に実施例を図面に従い詳述する。なお、図
面符号は、従前手段のものと同効の構成部材については
同一の符号を用いるものとする。

【００２５】図３は本発明手段を実施せる自動混合水栓
Ｗの縦断正面図で、同図において、１は外筒状に形成し
たボディ、２はそのボディ１内にカートリッジ状に抜き
挿しされる内筒、３はその内筒２内に組込んだサーモエ
レメント、４はそのサーモエレメント３の胴部の外周に
嵌挿して一体的に動くよう組付けた筒弁状の混合弁、５
は内筒２内の一端側に組付けた温度調節機構、Ｄ１はそ
の温度調節機構５の操作ダイヤル、７はボディ１の左端
側に組付けた止水弁機構、Ｄ２はその止水弁機構７の操
作ダイヤルを示す。

【００２６】ボディ１は左右の両端が開放する左右に長
い軸筒状に形成してあり、上面側には、給水配管と接続
する接続筒１２と給湯配管と接続する接続筒１３とが装
設され、下面側には、混合水を取出す蛇口Ｃまたはシャ
ワーと接続する混合水取出用の接続筒１５が装設してあ
る。

【００２７】給水用の接続口１２は、ボディ１の外面に
設けた流路１２ａを介してボディ１の周壁１ａに開設し
た給水口１０と連通し、給湯用の接続口１３はボディ１
の外面に設けた流路１３ａを介してボディ１の周壁１ａ
に開設した給湯口１１に連通している。

【００２８】また、接続筒１５は、ボディ１の周壁１ａ
とボディ１内に嵌挿される内筒２との間に形成される流
路１５ａを介して、前記内筒２の左端側に組込んだ止水
弁機構７の弁口７０と連通している。

【００２９】カートリッジ状に形成した内筒２は、外筒
状のボディ１の内腔に、そのボディ１の右方の開放端か
ら挿入し、内筒２内の右端側に組込んだ温度調節機構５
の外端側に、筒状の止め金具１６を嵌装して、それの内
端側の外周に形設したねじ部をボディ１の右端側の開放
口の内周面に設けたねじ部に螺合することで、ボディ１
内の所定の位置に押し込まれるとともにその位置に固定
してある。

【００３０】また、ボディ１の左方の開放口からは、筒
状に形成した止水弁機構７のケーシング７１を嵌挿し、
それの外周に設けたねじ部をボディ１の開口端部に設け
たねじ部に螺合して、そのケーシング７１の内端側を、
前述の内筒２の左端側の外周にシール部材を介して水密
に嵌合して連結することで、このカートリッジ状の内筒
２をボディ１内に組付けている。

【００３１】そして、この内筒２は、ボディ１内に嵌装
した状態において、それの周壁のボディ１の周壁１ａに
開設した給水口１０および給湯口１１とそれぞれ対向す
る部位に、水入口２１および湯入口２２が開設してあ
り、また、左方の端部の開放口は、前述の止水弁機構７
の入口に連通している。

【００３２】この内筒２内には、該内筒２をボディ１内
に嵌装する前に、サーモエレメント３および筒弁状の混
合弁４と温度調節機構５が組込まれる。

【００３３】サーモエレメント３は、膨張材としてワッ
クスを封入した感温部３０とそれに一体に連続するガイ
ド筒部３２とそのガイド筒部３２に出入自在に嵌挿され
るピストン３１等からなる通常のものであり、それの感
温部３０が左方に位置しピストン３１が右方に向う姿勢
として内筒２内に装入されて、感温部３０と内筒２の左
端側に設けたバネ受座２０との間に張設したバネＡによ
りピストン３１側に押し出されている。そして、それの
ガイド筒部３２の基端側の外周には、混合弁４が一緒に
動くよう一体的に組付けてある。

【００３４】混合弁４は筒弁状に形成されていて、それ
の右方の端縁には水弁４０が形成され左方の端縁には湯
弁４１が形成してあり、その水弁４０が前述の内筒２の
筒壁２ａに開設した水入口２１の内側に位置し湯弁４１
が湯入口２２の内側に位置するように前述のサーモエレ
メント３に組付けてある。

【００３５】そして、この混合弁４は、それの筒壁の外
周面の軸方向における中間部位に介装したシール部材４
２を介して内筒２の内壁面に摺接していて、外周側がこ
のシール部材４２により水弁４０側と湯弁４１側とを遮
断された状態で軸方向に動くようにしてある。

【００３６】Ｓはこの混合弁４の筒壁の外面側で、前記
シール部材４２よりも水弁４０側の部位に形設した受圧
面で、図４の拡大図にあるように、混合弁４の水弁４０
側の径ａを湯弁４１側の径ｂよりも幾分大径に形成し
て、その大径部のシール部材４２に向う段面をもって構
成してある。

【００３７】ｕは、水入口２１から流入してくる水の圧
力を、この受圧面Ｓに導くように形成した空室で、水入
口２１の口縁とシール部材４２との間における内筒２の
内壁面を切欠することで形成してある。

【００３８】６０は混合弁４の水弁４０と対向する水弁
座で、円盤状に形成して内筒２内の所定位置に固定して
組込まれる弁座金具６の水弁４０と対向する端面に形成
してある。

【００３９】この弁座金具６は中心部位に透孔が開設し
てあって、そこに、前述のサーモエレメント３のガイド
筒部３２が、水密保持部材を介して摺動自在に嵌挿して
ある。

【００４０】２３は混合弁４の湯弁４１と対向する湯弁
座で、内筒２の湯入口２２の口縁を内側に延出すること
で形成してある。

【００４１】温度調節機構５は、内側にスプライン溝５
０を形成して外周側を内筒２の右端側に嵌合するガイド
筒５１と、外周側に前記スプライン溝５０と嵌合して係
合する係合突起５２を設け内周側に雌ネジ５３を設けて
前記ガイド筒５１の内腔に嵌合するねじ筒５４と、この
ねじ筒５４内にそれの軸方向に自在に動くよう装入して
バネＢにより左方に押出すよう付勢したピストン支持金
具５５と、胴部５８が前記ガイド筒５１に対し位置を固
定して回転自在に嵌合し、内端側に前記ねじ筒５４の雌
ネジ５３と螺合する雄ネジ５６を具備し外端側にダイヤ
ルＤ１が取付けられる調節ねじ５９とからなり、ダイヤ
ルＤ１の操作により調節ねじ５９を回転することで、ね
じ筒５４がサーモエレメント３のピストン３１に対し進
退するように動いて設定温度を変更する形態のもので、
ガイド筒５１の外側に嵌合して、ボディ１の右端側に螺
合する止め金具１６により組付けられる。

【００４２】止水弁機構７は、ボディ１の左端側に螺合
して組付けられるケーシング７１内に、そのケーシング
７１に開設した弁口７０を開閉する栓状の弁体７２を回
転自在に嵌装し、その弁体７２に、内筒２の左端側に形
成される混合水取出口１４と連通する流路７３を形設す
るとともに、ダイヤルＤ２の操作により回転するダイヤ
ル軸７４を連繋して、ダイヤルＤ２の操作により混合水
取出口１４から蛇口Ｃまたはシャワーを経て取出される
混合水の止水と解放とを行なう構成のものである。

【００４３】この実施例の自動混合水栓Ｗは、右側のダ
イヤルＤ１を操作して所望の温度を設定し、その状態で
左側のダイヤルＤ２を操作して開弁すれば、設定した温
度の湯が蛇口Ｃから取出されるようになる。

【００４４】このとき、接続筒１２に接続する給水配管
から供給される水の圧力が高いときは、その水圧が混合
弁４の水弁４０側に形設した受圧面Ｓにかかって、混合
弁４をバネＡの付勢の方向に押し出すようになるので、
蛇口Ｃから湯として取出される混合水が設定温度より下
がった温度になることがなくなり、設定した温度の湯が
取出されるようになる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による自動
混合水栓Ｗは、混合弁４の水弁４０側に一次水圧を受け
る受圧面Ｓを設けて、サーモエレメント３に連繋したバ
ネＡにより混合弁４を水弁４０側に押し出す力に、一次
水圧の変化に応じて増減する水圧が付加されるようにし
ているのだから、一次水圧が高くなったときに制御特性
が悪くなることがなくなって、設定した温度の湯が取出
せるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従前の自動混合水栓の縦断面図である。

【図２】本発明による自動混合水栓の要部の説明図であ
る。

【図３】本発明による自動混合水栓の実施例の縦断正面
図である。

【図４】同上実施例の要部の拡大縦断正面図である。

【符号の説明】

Ａ・Ｂ…バネ、Ｃ…蛇口、Ｗ…自動混合水栓、Ｓ…受圧
面、Ｐ…一次水圧、ａ…水弁の径、ｂ…湯弁の径、ｕ…
空室、Ｄ１・Ｄ２…操作ダイヤル、１…ボディ、１ａ…
周壁、１０…給水口、１１…給湯口、１２…給水用接続
筒、１２ａ…流路、１３…給湯用接続筒、１３ａ…流
路、１４…混合水取出口、１５…混合水取出用接続筒、
１５ａ…流路、１６…止め金具、２…内筒、２０…バネ
受座、２１…水入口、２２…湯入口、２３…湯弁座、３
…サーモエレメント、３０…感温部、３１…ピストン、
３２…ガイド筒部、３３…支持部材、４…混合弁、４ａ
…筒壁、４０…水弁、４１…湯弁、４２…シール部材、
５…温度調節機構、５０…スプライン溝、５１…ガイド
筒、５２…係合突起、５３…雌ネジ、５４…ねじ筒、５
５…支持金具、５６…雄ネジ、５７…ダイヤル、５８…
胴部、５９…調節ねじ、６…弁座金具、６０…水弁座、
７…止水弁機構、７０…弁口、７１…ケーシング、７２
…弁体、７３…流路、７４…ダイヤル軸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボディ１内に、一端側に水弁４０を形成
   し他端側に湯弁４１を形成した筒弁状の混合弁４を組付
   けたサーモエレメント３を、それの感温部３０側に連繋
   するバネＡによりピストン３１側に押出すよう付勢して
   組込むとともに、それのピストン３１の突出端部の支承
   位置を変更調節する温度調節機構５を組込んで、そのサ
   ーモエレメント３の感温作動により混合弁４を動かし、
   水入口２１からの水の流入量と湯入口２２からの湯の流
   入量とを自動制御する自動混合水栓Ｗにおいて、混合弁
   ４の筒壁の外面で、その外面に設けるシール部材４２と
   水弁４０との間の部位に、水入口２１から流入する水の
   一次水圧を受けて該混合弁４を水弁４０側に押出す受圧
   面Ｓを形設したことを特徴とする自動混合水栓。